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Verfahren zur elektrischen Verbindung von Schienen. Die Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrischen Verbindung von Schienen,
und zwar mittels an die Schienenkopfenden angeschweißter Verbindungskörper. Das
Verfahren besteht darin, daß in unmittelbarer Nähe der Schienenkopfenden ein zur
Aufnahme eines elektrisch leitenden Verbindungskörpers dienendes Muldenstück angeordnet
und die Schienenkopfenden und die Endteile der Verbindungskörper durch die elektrische
Heizflamme örtlich derart erhitzt werden, daß eine Schmelzung beider benachbarten
Flächen innerhalb des Muldenstückes eintritt, wodurch der Verbindungskörper an die
Schienenkopfenden angeschweißt wird.
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Die Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Muldenstück Ausschnitte zur Aufnahme der Endteile des Verbindungskörpers
aufweist, welche derart ausgebildet sind, daß sie diejenigen Teile des letzteren,
welche an dem Arbeitsvorgang nicht teilnehmen sollen, vor der Einwirkung der Heizflamme
schützen.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der zur Ausführung
des Verfahrens dienenden Vorrichtung.
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Abb. i ist die Oberansicht von zwei Schienenkopfenden mit dem Muldenstück
und Verbindungskörper in der Arbeitslage; Abb. 2 ist die entsprechende Seitenansicht;
Abb. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 2; Abb. q. zeigt eine schaubildliche
Ansicht des Muldenstückes und Abb. 5 eine solche des Verbindungskörpers; Abb. 6
veranschaulicht schematisch die Ausführungsart des Verfahrens.
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Der Arbeitsstrom wird für gewöhnlich der Fahrleitung der Bahn entnommen
und bildet eine bequeme Elektrizitätsquelle für den vorliegenden 'Arbeitsvorgang.
Die Anwendungsart dies Stromes geschah bisher in der Weise, daß mittels eines rotierenden
Umformers Wechselstrom von hoher Stromstärke erzeugt wurde, der zur unmittelbaren
Erhitzung des Verbindungs- und Lötmaterials benutzt wurde. Gemäß der Erfindung wird
der Strom zur Erhitzung sowohl der Schienenkopfenden wie des Verbindungsstückes
derart verwendet, daß z. B. mittels eines Lichtbogens die zusammenstoßenden Flächen
des Schienenmaterials (Stahl) und des Verbindungsstückes (vorzugsweise Kupfer) zum
Schmelzen gebracht werden, so daß eine Verschweißung stattfindet.
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Mit a und b (Abb. z und 2) sind die Schienenkopfenden,
welche elektrisch zu verbinden sind, bezeichnet. In unmittelbarer Nähe derselben
und den geringen Zwischenraum überbrückend ist der elektrisch leitende Verbindungskörper
c angeordnet. Dieser besteht aus einer Anzahl von flach aneinandergelegten gewalzten
Kupferstreifen c', welche bügelartig gebogen sind und an ihren Enden durch Klammern
c" zusammengehalten werden (Abb. 5). Das Muldenstück d, aus Kohle bestehend oder
mit Kohle ausgefüttert, wird mittels des abnehmbaren Spannbügels e an die Schienenkopfenden
angepreßt, so daß es die Endteile des Verbindungskörpers in der Arbeitslage dicht
an den Schienenkopfenden hält.
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Das Muldenstück ist mit Ausschnitten d' versehen, welche aus einem
erweiterten und einem engeren Teil bestehen, wobei der erstere zur Aufnahme der
Endteile des Verbindungskörpers und der letztere zur Aufnahme derjenigen Teile dient,
welche an dem Arbeitsvorgang nicht teilnehmen. Durch diese Ausbildung werden die
letzterwähnten Teile vor der Einwirkung der Hitze der Heizflamme geschützt.
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Ein Kohlestab f (Abb. 6) steht durch Vermittlung des Widerstandes
f' mit der Stromquelle in Verbindung. Die Stromstärke beträgt gewöhnlich ioo bis
Zoo Ampere. Den positiven Pol bildet der Verbindungskörper nebst Schiene.
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Zwecks Ausführung des Arbeitsvorganges wird das Ende des Kohlestabes
f an den einen Endteil des Verbindungskörpers innerhalb
des Ausschnittes
d' angelegt, so daß der Lichtbogen zwischen dem Kohlestab und dem Verbindungskörper
oder dem benachbarten Teil der Schiene entsteht und die Fläche der letzteren sowie
das innerhalb des Ausschnittes befindliche Kupfer zum Schmelzen bringt.
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Sobald der Endteil des Verbindungskörpers an die Schiene angeschmolzen
wurde, kann vorteilhaft eine Kupferstange g in den Ausschnitt d' eingeführt werden,
so daß eine genügende Menge Kupfer durch den Lichtbogen davon abgeschmolzen und
an die Fläche der Schiene angeschweißt wird, um einen zweckentsprechenden Leitkopf
und einen vollkommenen Kontakt zwischen dem Verbindungskörper und der Schiene zu
bewirken. Bei diesem Verfahren wird nur ein sehr geringer Anteil des Schienenmaterials
der Hitze des Lichtbogens unmittelbar unterworfen, so daß die Tragfähigkeit der
Schiene bei dieser Behandlung so gut wie gar nicht beeinflußt wird.
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Das aus Kohle bestehende Muldenstück bringt noch den Vorteil, daß
es den sonst gern vom schmelzenden Kupfer eingeschlossenen Sauerstoff bindet und
ferner als Reduktionsmittel dient, wodurch das schmelzende Metall- vor Oxydation
geschützt und reingehalten wird.
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Es ist ersichtlich, daß die Arbeitshitze auch von einem Azetylen-
oder Knallgasgebläse geliefert werden könnte, wiewohl dem elektrischen Lichtbogen,
und zwar erzeugt an der negativen Elektrode, der Vorzug zu geben ist.
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Die Erhitzung des Verbindungskörpers verursacht eine bald eintretende
Schmelzung eines geringen Abschnittes jedes Endteiles unmittelbar an den zugehörigen
Schienenkopfenden, so daß bei der Zugabe von geschmolzenem, leitendem Material zwecks
Bildung der an den Verbindungskörper und, die Schienenkopfenden angeschweißten Leitköpfe
diese unmittelbar an die Endteile angeschmolzen werden. Der Verschweißungsvorgang
geht von der Bodenwandung des erweiterten Teiles des Auschnittes im Muldenstück
aus und ermöglichst die Zugabe von zusätzlichem schmelzenden Leitmaterial zu dem
in dem Ausschnitt bereits geschmolzenen Material, bevor das letztere beginnt, in
den Erhärtungszustand überzugehen. Auf diese Weise brauchen nur die Oberfläche des
Leitkopfes und der benachbarte Abschnitt der Schiene im Schmelzzustande erhalten
zu werden. Der Verbindungskörper selbst bleibt vor übermäßiger Hitze geschützt,
so daß die im engeren Teil des Ausschnittes eingeschlossenen Streifenteile unbeeinflußt
bleiben. Das beschriebene Verfahren gestattet die Anwendung einer Heizflamme zum
Verschweißen der Endteile des Verbindungskörpers unmittelbar an die Schienenkopfenden
und vermeidet den Gebrauch von Lötmaterial oder die Erhitzung des Verbindungskörpers,
z. B. wenn geschmolzenes Metall rund um dessen Endteile herumgegossen wird. Der
Benennung »Heizflamme« kommt in vorliegendem Falle eine allgemeinere Bedeutung zu,
insofern dieselbe sowohl durch einen Verbrennungsvorgang, z. B. des Azetylensauerstoff-
oder Wasserstoffsauerstoffgemisches, als auch durch den elektrischen Lichtbogen
erzeugt werden kann.